Thèse soutenue

Implication de l'homéostasie lipidique dans la maturation post-testiculaire des spermatozoïdes : apports des modèles murins KO LXR

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Auteur / Autrice : Aurélia Ouvrier
Direction : Joël Drevet
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physiologie et Génétique Moléculaires
Date : Soutenance le 03/12/2010
Etablissement(s) : Clermont-Ferrand 2
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences de la vie, santé, agronomie, environnement (Clermont-Ferrand)
Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Génétique, Reproduction et Développement (Clermont-Ferrand)
Jury : Président / Présidente : Béatrice Morio
Examinateurs / Examinatrices : Christophe Arnoult, Rachel Lévy, Fabrice Saez, Wilfried Le Goff
Rapporteur / Rapporteuse : Christophe Arnoult, Rachel Lévy

Résumé

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L’épididyme est un organe accolé au testicule, formé d’un long tubule dont l’épithélium est constitué de 6 types cellulaires différents aux fonctions partiellement connues. Le tubule épididymaire est entouré de muscles lisses participant, par leurs contractions, à l’avancée des spermatozoïdes. Au centre du canal se retrouve le fluide épididymaire dont la composition est régulée par les absorptions et sécrétions de l’épithélium épididymaire. Les gamètes arrivant du testicule sont inaptes à assurer la fécondation. La maturation post-testiculaire des spermatozoïdes, durant leur descente dans le tubule épididymaire, va leur permettre d’acquérir la mobilité et la capacité à reconnaître et féconder un ovule (qualités regroupées sous le terme de “pouvoir fécondant”). Cette maturation se fait grâce aux interactions permanentes des spermatozoïdes avec le fluide. Les LXRs sont des régulateurs majeurs de l’homéostasie du cholestérol, un élément fondamental dans la physiologie de la reproduction puisqu’il est le précurseur des hormones stéroïdes (androgènes) et un régulateur du pouvoir fécondant des spermatozoïdes. Les souris mâles invalidées pour les 2 isoformes de ces récepteurs (lxrα;β-/-) ont une fertilité perturbée en association avec des altérations testiculaires et épididymaires. Ces mâles présentent une infertilité dès 6 mois conduisant à une stérilité complète à 9 mois. Le but de ce travail est de comprendre la relation entre la régulation de l’homéostasie du cholestérol et le phénotype épididymaire de ces souris. A l’âge de 4 mois, alors que les souris mâles lxrα;β-/- sont fertiles, le phénotype est caractérisé par une accumulation de lipides dans certains types cellulaires de l’épithélium et dans les muscles lisses entourant le tubule. Chez les mâles lxrα;β-/- âgés de 9 mois, lorsque le phénotype d’infertilité complète est installé, on observe une destructuration de la partie proximale de l’épididyme comprenant une diminution de la hauteur de l’épithélium, une perte des muscles lisses péritubulaires et la présence de spermatozoïdes non mobiles et malformés dans la lumière du tubule. Mes travaux ont permis de mettre en évidence différents phénomènes : 1/ Une nouvelle fonction d’un type cellulaire particulier, les cellules “apicales”, dans la régulation de l’homéostasie du cholestérol épididymaire. En effet, ces cellules accumulent du cholestérol en association avec la perte de “ABCA1” (ATP Binding Cassette A1), codée par un gène cible de LXR, impliquée dans l’export de l’excédent de cholestérol cellulaire. Suite à cela, ces cellules apicales entrent en apoptose et contribuent à la perte de fonction de l’épithélium. 2/ Une altération des cellules musculaires lisses péritubulaires associée au vieillissement des souris lxrα;β-/-. Ces cellules accumulent elles aussi du cholestérol et se transforment en cellules invasives, les cellules “spumeuses” migrant à travers l’épithélium. Ce phénomène est très proche des phases de développement de la pathologie artérielle liée au cholestérol et au vieillissement, l’athérosclérose. La perte des muscles lisses va limiter la progression des spermatozoïdes et accompagner la perte de fonction des cellules épithéliales qui ne seront plus aptes à effectuer des échanges avec le fluide, empêchant ainsi l’acquisition du pouvoir fécondant des spermatozoïdes. (...)